如何正确使用好空压机.doc

如何正确使用好空压机金巍 编写空压机在目前的工业生产中，扮演了及其重要的角色，各行各业对空压机的依赖日盛一日。尤其是在自动化程度愈来愈高的今天，空压机已成为工厂最基本的设备之一，一旦空压机系统故障，停工在所难免，生产因而受到极大的影响。然而，一般工厂人员对空压机系统却没有正确的使用概念，所以时常造成许多不必要的困扰。本文针对一般工厂的实际使用状况，从空压机及其系统的安装、操作与保养上做一些粗浅的介绍，以减少空压机系统故障率。一、空压机系统的安装1. 安装场所的选定空压机安装场所的选定是最被工作人员所疏忽，往往空压机购置后就随意找个地方，配管后随即使用，根本无事前的规划。殊不知如此草率的结果，却形成了日后空压机的故障，维修困难与空气品质不良等后果，所以适当的安装场所是正确使用空压机系统的先决条件。(1) 选择采光良好的宽阔场所，以利于操作、保养和维修时所需的空间和照明。(2) 选择空气湿度低、灰尘少，空气清新且通风好的场所。(3) 按照GB500292003压缩空气站设计规范的要求，当空压机吸气口或机组冷却风吸风口设于室内时，其室内环境温度不应大于40。(4) 如果工厂环境较差，灰尘多，须加装前置过滤设备，以保证空压机系统零件的使用寿命。(5) 当单台排气量等于或大于20m3/min，且总安装容量等于或大于60 m3/min的压缩空气站，宜设检修用起重设备，其起重能力应按空压机组最重部件确定。(6) 预留通道和保养空间，按照GB500292003压缩空气站设计规范的要求，空压机组与墙之间的通道宽度按排气量大小为0.81.5m的距离。2. 压缩空气管路配管应注意的事项(1) 主管路配管时，管路须有12的倾斜度，以利于管路中冷凝水的排出，如图1、图2所示。(2) 配管管路的压力降不得超过空压机使用压力的5%，故配管时最好选用比设计值大的管路，其计算公式如下： 管径计算d mm其中Q压压缩空气在管道内流量m3/min V压缩空气在管道内的流速m/s 管网压力降经济公式： (bar)其中：d管内径mml管长度mqV自由空气流量m3/minp绝对初始压力bar(a)例：一空压机系统，其工作压力为7kg/cm2G,空气流量为15m3/min，环境温度40，空气输送管系8之管径，其直管部分长50公尺，其中共有8管1个，8球形阀1个，试求其管内之压力降有多少kg/cm2？v（流速）=雷诺数7.8105系扰流查图3之曲线A得f=0.004（此值与表1之值相近），同时8肘管查表2 n=50，8球形阀 n=75，故0.0167087=0.23%5%故此压力降允许。表1空气在管内之摩擦系数f值（管内径单位为mm）管内径f管内径f管内径f管内径f25.40.01242228.60.00378431.80.00327635.00.0030950.80.00756254.00.00367457.20.00325660.40.0030776.20.00594279.40.00358482.60.00321685.80.00306101.60.00513304.80.00351508.00.00319711.20.00304127.00.00464330.20.00345533.10.00316736.60.00304152.40.00432355.60.00340558.80.00314762.00.00302177.80.00409381.00.00335584.20.00312203.20.00392406.40.00331609.60.00310表2接头类之阻力等值强度n值表接头类n阀类n90肘管d=3/82 1/230球形阀d=121/245d=3640d=3660d=71050d=71075标准90弯头R/d=351020闸 阀全开0长径肘管d=1315203/4开1045肘管d=1315201/2开100T型接头40801/4开900十字接头5090直角阀100120a) 支线管路必须从主管路的顶端接出，以避免主管路中的凝结水下流至工作机械中或者回流至空压机中。b) 需润滑之工具应加装三点组合（空气过滤器、调压器、给油器），以维护工具之使用寿命。见图2之说明。c) 管路不要任意缩小或放大，管路需使用渐缩管，如图2所示。若没有使用渐缩管，在接头处会有扰流产生，产生扰流则会导致大的压力降，同时对管路的寿命也有不利影响。d) 空压机之后如果有空气桶及干燥机等净化缓冲设施，理想之配管顺序应是空压机空气桶干燥机。如此空气桶可将部分的凝结水滤除，同时空气贮桶亦有降低气体排气温度之功能。将较低温且含水量较少之压缩空气再导入干燥机，则可减轻干燥机之负荷。e) 若空气使用量很大且时间很短，最好加装一空气桶做为缓冲之用，如此可以减少空压机空、重车之次数，对空压机寿命有很大的助益，且往复式空压机输出空气之脉动很大，经由一空气桶缓冲后亦可得到较平稳的输出，如此对各种气动工具与仪表之寿命有很大的助益。f) 100kg/cm2G以下的压缩空气其输送管内之流速要控制在8m/sec16m/sec之间，以避免过大的压降损失。g) 管路中尽量减少使用弯头及各种阀类。（10）理想的配管是主管线环绕整个厂房，如此在任何位置均可获得双方向的压缩空气。如在某支线用气量突然大增时，可以减少压降。除外，在环状主管线上应配置适当之阀组，以利检修切断之用。 空压机之基础a) 基础应建立在硬质土壤上，在安装前将基础水平面磨平，以避免振动发生。b) 基础之强度与基础螺丝之规格，须依空压机制造厂的规定。c) 空压机如装在楼上，须做好防振措施，否则振动传至楼下或产生共振现象，极易对空压机与建筑物造成危害。d) 一般螺旋式空压机的振动速度值在10mm/sec以下，故可以不做基础。但其所放置之平面宜平，且地下不可为软性土壤，否则运转后空压机会因长期振动而影响空压机内部零件性能与使用寿命。 冷却系统a) 水冷式空压机之冷却用水最好使用软水，以避免水中的钙、镁等离子，在冷却器中因高温而起化学反应，最后在冷却器中结成水垢，因而影响冷却器之功能。若使用冷却水塔循环系统，则水中须定期添加保养剂，以维持水质的清洁。b) 冷却水循环系统之自动补给系统须完善，否则运转若干时间后，冷却水量不足，会形成空压机之高温故障或跳脱。c) 空压机之冷却水系统最好单独使用，避免与其他系统共用，以防水量不足而影响冷却效果。d) 冷却水塔之大小须符合各厂牌各型式空压机热负荷之要求，同时抽水泵浦马力数之选定须正确。冷却水塔放置场所要通风良好、散热容易，而且要将水塔固定支撑好，以防止倾倒，如此即可确保冷却系统之正常操作。e) 冷却水之水压一般维持在1.52.5kg/cm2G之间。f) 冷却水出口温度应保持在大于入口温度610之间。g) 如系气冷式之空压机，尤须注意其通风环境。不得将空压机置于高温机械之附近或通风不良之封闭空间内，以免导致排气高温而跳机。气冷式空压机如在一封闭系统中使用须加装抽、排风设备，以利冷空气之循环，一般而言，其抽、排风之个别风量须大于空压机散热排风量。 电力系统a) 依使用空压机之马力数大小，选择正确之电源线线径，不得使用小的电源线，否则电源线会因过负荷高温烧毁而产生危险。b) 空压机最好单独使用一套电力系统，尤其要避免与其他大电力消耗系统并联使用，否则可能因过大的电压降或三相电流不平衡而形成空压机马达之过载与保护装置之跳机，大马力之空压机尤其须注意。c) 依空压机马力数装置适当之NFB（无熔丝开关），以维护电力使用系统与维修保养之安全。d) 空压机配电时，须保证电源电压之正确性。e) 马达或系统之接地线应确实架设，而且接地线不可直接接在空气输送管或冷却水管上。 空气桶a) 空气桶尽可能装于靠近空压机侧，使排气之配管管路缩短。b) 空气桶下方加装泄水阀，以利排放凝结水。c) 空气桶须按工矿安全检查标准制作。 工矿安全检查a) 空压机系统所使用之压力容器，系属于第二类压力容器，须接受工矿安全检查项目。故所有储气槽及压力容器须有合格证明书才可以出厂使用。因而此项产品须向合格之国内厂商申请购买。b) 未领有合格证明书之压力容器，可向工矿局申请补检。c) 空压机容量大小须足够供应现场之使用量，若空气量供应不足即须添购空压机。一般评定须补充空压机之输出风量公式如下：其中：Qs：实际状况下系统所需要之空压机输出风量Q：原空压机之输出风量P1：原空压机之工作压力kg/cm2GP2：原空压机在新系统使用后压力kg/cm2G例：一部一马力之空压机，其工作压力7 kg/cm2G，实际输出风量为110 L/min，在新系统使用后其压力仅能维持4kg/cm2G，若新系统要维持7 kg/cm2G之压力，须使用风量多大之空压机？即一台空压机若其风量大于176 L/min，则可保证系统压力维持在7 kg/cm2G。空压机之操作1. 空压机起动前之一般检查(1) 各项配件是否完整，阀组之开关是否正常。(2) 马达绝缘是否良好，一般须在1M以上，尤其在长久停机后起动，因潮湿或水分入侵，容易造成漏电而生危险，故起动前必须确保检查马达绝缘。(3) 检查油位是否在正常位置，若油位太低则须立即添加润滑油，以免空压机因失油而烧毁。(4) 冷却系统是否正常。(5) 检视基础螺丝及各零部件之螺丝是否有松动现象。(6) 检查电压是否正确。2. 空压机之起动(1) 第一次起动须确定空压机之转向，若转向错误，在三相马达只须更换任意二相之电源线即可，如系单相马达则电源线互换即可得正确之转向。(2) 注意空压机须在负荷状态下起动，否则马达无法带动空压机。系统若因重车状态起动而致马达停滞不动，时间过久则会使马达线圈因过热而烧毁。(3) 注意起动瞬间是否有任何异常现象。例如异常之振动、异音、过高之排气温度、漏油、漏气等异象，如有则须立即停机检查，确定异常原因，排除故障后再次起动。3. 空压机之停机(1) 停机前使空压机在无负荷状态下运转，再按下OFF开关。(2) 将冷却水系统关闭。(3) 将空气桶、水分离器及冷却器之泄水阀打开，以便排出凝结水。凝结水若留在系统中，容易造成系统管路与空压零件之锈蚀。(4) 将电源系统关闭。4. 运转之一般注意事项(1) 马达之停机，起动次数不宜太频繁，愈大马力之马达尤其要注意，一般五马力之马达每小时之停机，起动次数以不超过10次为宜，而20马力以上马达则以每小时不超过2次为基准。因起动次数频繁，易导致马达线圈受起动大电流之影响而烧毁。(2) 空压机之设定工作压力不得任意调整。若压力超过设定压力，则马达即有超载之可能，超载太多马达亦会烧毁。使用者若要提高使用压力，须向制造厂商询问是否会超载，不要径自调整。(3) 须使用正确之润滑油，且各油品厂牌之润滑油不能混合使用。喷油螺旋式之润滑油尤须注意使用，应依各厂牌之规定，若使用不正确油品易造成空压机各部零件之故障与损坏。一般而言，喷油螺旋式空压机换油之原因有二：一为油品之氧化安定性不足，二系油品中含有之杂质太多，如铁屑、油污等，市面上石油基系列润滑油其寿命约30004000小时。合成油其氧化安定性较石油基系列之润滑油高35倍，故理论上其使用寿命可高于石油基系列之润滑油35倍，但合成油对杂质与油污并无特殊之防制力，是以合成油不具有如油品厂商预期之使用寿命，使用者应衡量实际的使用情况而选用润滑油。(4) 往复式空压机之润滑油如使用错误，则易在吸、排气阀位置形成积碳现象，因而有阀片磨损或动作不良、漏气等情况发生。(5) 一般喷油螺旋式空压机其排气温度应保持在压力露点以上（pressure dew point），否则生成之冷凝水会与油混合，形成油品之乳化，润滑效果丧失，机体内之轴承与机件因而损坏。压力露点速查表见图4所示。例：P1=1bar(abs)，P2=13.5bar(abs)，相对湿度=65%，t1=28，试求其压力露点tx=？P2/P1=13.5由图4中经由P2/P1=13.5与=65%可找到一点a，再由a点作一水平线至b点，大气温度28，再找到c点，由c点作一水平线交Y轴与d点，d点即所要求之压力露点tx=71。意即排气温度若低于71则会有冷凝水析出。(6) 多段型之空压机，其中间段之入口温度控制相当重要，一般均须保持在压力露点以上，否则冷凝水析出后会进入下一段之机组内，机件即会因冷凝水而造成锈蚀。(7) 全自动之空压机在自动停机时，须有自动停机之指示装置，以提醒检修人员空压机处于随时可再次起动之状态，以免人员之误伤。(8) 各段之排气须装设温度计，以确保控制其排气温度，使排气温度保持在安全范围内，确保各项机件之安全。例如：往复式无油空压机之压缩环的温度不得超过2002，否则即易损坏。(9) 空压机须建立一完整之运转操作保养记录表，运转中每2小时检查记录各仪表二次，以便将来维修时参考用。(10) 空压机操作人员应详细阅读各空压机之使用说明书，按所列项目操作使用。系统之保养1.空气滤清器等净化设施须定期清洁或更换，若空气滤清器阻塞则会有空气量不足，压力下降等现象。一般而言，空气滤清器使用时间约10001500小时之间。2.润滑油须按照各厂牌使用油品之规定时间定期更换，否则润滑油劣化将会影响空压机之性能与寿命。3.空气系统中之冷凝水须定期泄放，尤其是24小时连续运转之系统。大量的冷凝水存在系统中，除影响空气的品质外，亦会缩短气动机械与工具之寿命。4.定期检查空压机之传动装置。如为皮带传动方式，则皮带张力不宜太松弛，否则极易打滑，因而降低传动效率及使用寿命。如为联轴器传动方式则须注意联轴器是否有松动现象。5.各种保护装置定期测试与维护，如安全阀、自动停车保护系统及NFB等。6.润滑油之过滤设施须定期更换，以期润滑油可适切地注入须润滑之零件中。7.马达轴承须定期添加油脂润滑，请参考各马达厂牌之使用规定。空压机各活动机件亦须加入润滑油脂以确保机件动作顺畅。 马达绝缘定期测试，其绝缘电阻值须在1M以上。 开关箱或控制器内部须保持清洁，以免因积尘过多而形成跳火花与短路。 喷油式螺旋空压机之油气分离器在损坏后应立即更换。其损坏有二种情况，一系阻塞，二为破裂。阻塞则形成润滑油压力高于气压，且空气量不足，压力下降。破裂则使润滑油与空气之分离效果丧失，大量之油分随空气外流，于是整个系统都布满油分，而贮油桶中之油则严重消耗。 空气输送管路须定期检查，是否有漏气或因锈蚀而形成安全上之问题。 三点组合中之给油器须定期添加润滑油，否则给油器在油消耗完后即失去其效用，而机械工具也因此失去了润滑的油分。 冷却水塔须定期清洗，清洗时冷却水管管路中之水亦须全部排除。 空压机转动部分之轴承要